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CN113461845B - 一种pmma生产装置 - Google Patents

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CN113461845B CN202010238542.8A CN202010238542A CN113461845B CN 113461845 B CN113461845 B CN 113461845B CN 202010238542 A CN202010238542 A CN 202010238542A CN 113461845 B CN113461845 B CN 113461845B
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曹永亮
苏杰
宋雪冬
张波
赵鑫
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Abstract

本发明涉及一种一种PMMA生产装置，其特征在于，包括反应器(1)、分别所述反应器(1)相连接的一级控制系统(2)、二级控制系统(3)和三级控制系统(4)。本发明的PMMA生产装置，可以对反应器1内的聚合反应进行多层级控制，可以进行准确、有效控制，同时保证了生产操作安全，比较物料过热聚合产生，有利于PMMA生产装置抽长周期稳定运行，同时可以有效提升PMMA产品质量。

Description

一种PMMA生产装置
技术领域
本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种PMMA生产装置。
背景技术
国内外聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的生产技术以溶液聚合法和本体法为主。溶液聚合法是目前国内外较为常见的一种工艺，体系粘度适中，传质传热相对容易控制，无污水处理问题。产品比较陈静，适合大规模连续化生产，也是PMMA模塑料生产的主要工艺。本体聚合法产品纯度高，透明度高，体系粘度大，传质传热控制相对困难，操作难度比较大，优点是流程短、产品纯净、分子量较高、无污水、后处理能耗低，产品可应用与高端市场。
两种工艺方法均为目前国内外主流工艺，然而，在工业生产中，由于反应器内传质、传热的不均衡等原因导致局部过热，发生不同程度的爆聚，影响生产的情况仍然存在，因此对反应过程的稳定控制是保证装置长周期连续运行的重要工作内容。
传统PMMA生产装置聚合反应控制方较为单一，一般多采用以温度、压力调节系统及进料量调节为主的方式，辅助夹套撤热的调节方法。温度、压力调节的缺点为，超过一定数值后，调节系统无法快速、有效减缓爆聚现象，调节手段有限，调节范围小。进料量调节的缺点为，当减少进料量过多时，影响装置的产量，低负荷运行对装置后续单元影响较大，并且频繁调整进料量对系统控制要求较高，容易对产品质量产生不利影响。夹套撤热方法易造成较大生产波对，恢复滞后，影响产品纯度。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种PMMA生产装置，保证PMMA生产过程的稳定性。
为实现上述发明目的，本发明提供一种PMMA生产装置，反应器、分别所述反应器相连接的一级控制系统、二级控制系统和三级控制系统。
根据本发明一个方面，所述一级控制系统包括设置在所述反应器中温度检测元件、与所述反应器相连接的冷凝器、设置在所述冷凝器上的调节阀；
所述温度检测元件与所述调节阀联接组成温度调节系统。
根据本发明的一个方面，所述冷凝器连接有气相管线，所述一级控制系统还包括设置在所述反应器上封头处的压力检测元件、与压力检测元件连接的压力变送器和设置在所述气相管线上的第一调节阀和第二调节阀；
所述检测元件、所述压力变送器和所述第一调节阀、第二调节阀联接组成压力调节系统。
根据本发明的一个方面，所述反应器分别连接有进料管线和出料管线，所述二级控制系统包括设置在反应器的液位检测元件、设置在所述出料管线的齿轮泵、设置在进料管线的流量检测元件和流量调节阀；
所述齿轮泵具有电机变频器，所述液位检测元件与所述齿轮泵的电机变频器联锁，组成液位调节系统。
根据本发明的一个方面，所述流量检测元件与所述流量调节阀联锁，组成流量调节系统；
所述流量调节系统与所述温度调节系统组成串级调节。
根据本发明的一个方面，所述三级控制系统包括与所述反应器相连接的抑制剂罐，所述抑制剂罐连接有抑制剂进料管线和底部管线，所述底部管线与所述反应器连接；
所述三级控制系统还包括设置在所述抑制剂罐中的第二液位检测元件和所述抑制剂进料管线设置的第三调节阀；
所述第二液位检测元件与所述第三调节阀联锁，组成抑制剂液位调节系统。
根据本发明的一个方面，所述三级控制系统还包括设置在所述底部管线上的第二流量检测元件和自控阀；
所述第二流量检测元件和所述自控阀组成抑制剂流量调节系统。
根据本发明的一个方面，所述抑制剂流量调节系统与所述温度调节系统组成串级调节。
本发明的PMMA生产装置，可以对反应器1内的聚合反应进行多层级控制，可以进行准确、有效控制，同时保证了生产操作安全，比较物料过热聚合产生，有利于PMMA生产装置抽长周期稳定运行，同时可以有效提升PMMA产品质量。
附图说明
图1示意性表示根据本发明一种实施方式的PMMA生产装置的结构示图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
如图1所示，本发明的PMMA生产装置，包括反应器1、分别反应器1相连接的一级控制系统2、二级控制系统3和三级控制系统4。
如图1所示，本发明的一级控制系统2包括设置在反应器1中温度检测元件21、与反应器1相连接的冷凝器22、设置在冷凝器22上的调节阀23。温度检测元件21与调节阀23联接组成温度调节系统T。
在本发明中，冷凝器22连接有气相管线221，一级控制系统2还包括设置在反应器1上封头处的压力检测元件11、与压力检测元件11连接的压力变送器和设置在气相管线221上的第一调节阀221a和第二调节阀221b。检测元件11、压力变送器和第一调节阀221a、第二调节阀221b联接组成压力调节系统P。
在本发明中，反应器1分别连接有进料管线A和出料管线B，二级控制系统3包括设置在反应器1的液位检测元件31、设置在出料管线B的齿轮泵32、设置在进料管线A的流量检测元件33和流量调节阀34。齿轮泵32具有电机变频器，液位检测元件31与齿轮泵32的电机变频器联锁，组成液位调节系统L。
在本发明中，流量检测元件33与流量调节阀34联锁，组成流量调节系统F，并且流量调节系统F与温度调节系统T组成串级调节。
如图1所示，本发明的三级控制系统4包括与反应器1相连接的抑制剂罐41，抑制剂罐41连接有抑制剂进料管线411和底部管线412，底部管线412与反应器1连接。三级控制系统4还包括设置在所述抑制剂罐41中的第二液位检测元件41a和抑制剂进料管线411设置的第三调节阀411a。第二液位检测元件41a与第三调节阀411a联锁，组成抑制剂液位调节系统L1。
本发明的三级控制系统4还包括设置在底部管线412上的第二流量检测元件412a和自控阀412。第二流量检测元件412a和自控阀412b组成抑制剂流量调节系统F2。抑制剂流量调节系统F2与温度调节系统T组成串级调节。
本发明的PMMA生产装置可以有效控制聚合反应具体来说，本发明的PMMA生产装置控制聚合反应的方法分为三级控制。
第一级：通过一级控制系统控制
冷凝器22设置在反应器1的顶部，在反应器中被汽化的反应单体和溶剂进入到冷凝器22中，冷凝后凝液返回反应器中以维持反应温度，凝液量通过冷凝器冷媒管线上设置的温度调节系统T来控制。此外，压力调节系统P可以根据设定压力，分程调节反应器压力。
第二级：通过二级控制系统控制
减少反应器1内物料存量可以在一定程度上控制爆聚。主要通过调节流量调节阀34开度、反应器1内的液位来实现。可以通过进料管线A上的流量调节系统F减小进入到反应器1中的混合物料。同时，通过液位调节系统L可以增加反应器1的出料量，通过两组调节使反应器1的物料减少，以控制反应器1内的温度。
第三级：通过三级控制系统控制
即通过抑制剂的注入也可通过反应聚合。抑制剂的加入可以荣国自动控制系统自动加入，也可以由炒作人员在控制室内远程手动控制加热。启动抑制剂流量调节系统F2可以控制向反应器1内加入抑制剂的量，从而控制反应器内的爆聚。
在实际的操作过程中，可以越过第二级控制，直接启动第三级控制，也可以第二级、第三级交替控制或同时控制。
本发明的PMMA生产装置，可以对反应器1内的聚合反应进行多层级控制，可以进行准确、有效控制，同时保证了生产操作安全，比较物料过热聚合产生，有利于PMMA生产装置抽长周期稳定运行，同时可以有效提升PMMA产品质量。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种PMMA生产装置，其特征在于，包括反应器（1）、分别与所述反应器（1）相连接的一级控制系统（2）、二级控制系统（3）和三级控制系统（4）;
所述一级控制系统（2）包括设置在所述反应器（1）中温度检测元件（21）、与所述反应器（1）相连接的冷凝器（22）、设置在所述冷凝器（22）上的调节阀（23）；
所述温度检测元件（21）与所述调节阀（23）联接组成温度调节系统；
所述冷凝器（22）连接有气相管线（221），所述一级控制系统（2）还包括设置在所述反应器（1）上封头处的压力检测元件（11）、与压力检测元件（11）连接的压力变送器和设置在所述气相管线（221）上的第一调节阀（221a）和第二调节阀（221b）；
所述压力检测元件（11）、所述压力变送器和所述第一调节阀（221a）、第二调节阀（221b）联接组成压力调节系统；
所述反应器（1）分别连接有进料管线（A）和出料管线（B），所述二级控制系统（3）包括设置在反应器（1）的液位检测元件（31）、设置在所述出料管线（B）的齿轮泵（32）、设置在进料管线（A）的流量检测元件（33）和流量调节阀（34）；
所述齿轮泵（32）具有电机变频器，所述液位检测元件（31）与所述齿轮泵（32）的电机变频器联锁，组成液位调节系统；
所述流量检测元件（33）与所述流量调节阀（34）联锁，组成流量调节系统；
所述流量调节系统与所述温度调节系统组成串级调节；
所述三级控制系统（4）包括与所述反应器（1）相连接的抑制剂罐（41），所述抑制剂罐（41）连接有抑制剂进料管线（411）和底部管线（412），所述底部管线（412）与所述反应器（1）连接；
所述三级控制系统（4）还包括设置在所述抑制剂罐（41）中的第二液位检测元件（41a）和所述抑制剂进料管线（411）设置的第三调节阀（411a）；
所述第二液位检测元件（41a）与所述第三调节阀（411a）联锁，组成抑制剂液位调节系统；
所述三级控制系统（4）还包括设置在所述底部管线（412）上的第二流量检测元件（412a）和自控阀（412b）；
所述第二流量检测元件（412a）和所述自控阀（412b）组成抑制剂流量调节系统。
2.根据权利要求1所述的PMMA生产装置，其特征在于，所述抑制剂流量调节系统与所述温度调节系统组成串级调节。
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